[1PS-153]
우수논문발표상 응모자Conjugate Acid–Base Pair–Mediated Formation of MOF Superstructures and Their Use in CO2 Adsorption
발표자이기욱 (아주대학교)
연구책임자황종국 (아주대학교)
Abstract
정렬된 입자 배열을 통해 독특한 집합적 물성을 보이는 금속-유기 골격체(MOF) 초구조체는 학계의 큰 관심을 받고 있다. 그러나 기존 합성법의 복잡성과 바텀업(bottom-up) 성장 메커니즘에 대한 이해 부족으로 정밀한 제어 합성에 난항을 겪고 있다. 이에 본 연구는 상온에서 배향된 [Zn2(BDC)2DABCO]n (BDC = 1,4-벤젠디카복실산, DABCO = 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄; ZnBD) 초구조체를 합성하는 간편한 원-팟(one-pot) 공정을 보고한다. 핵심 전략으로 아세트산염 유래 음이온과 아세트산 첨가제를 활용한 ‘짝산-짝염기 쌍(conjugate acid–base pair)’ 시스템을 도입하였다. 이 짝산-짝염기 쌍은 결정의 이방성 성장과 용해-재결정화 과정을 선택적으로 제어하며, 결과적으로 결정학적으로 정렬된 나노로드들이 튜브 형태의 초구조체로 성장하도록 유도한다. 이러한 계층적 튜브 구조는 기존 나노결정 대비 향상된 이산화탄소 흡착 성능을 나타냈다. 결론적으로, 본 연구는 무독성 첨가제를 사용하여 상온에서 에너지 효율적으로 MOF 초구조체를 제조하는 새로운 접근법을 제시한다.